[发明专利]基于步进电机和光电开关的随动控制装置

权利要求书

1.一种基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，包括控制电路板、步进电机以及光电开关；

控制电路板的核心处理器采用DSP和FPGA共同完成；

FPGA包括：步进电机控制模块，通过DSP发送的电机转速值，实时转化为可控制步进电机的脉冲信号，脉冲信号上升沿有效，通过每秒产生脉冲个数控制电机运行步数；光电开关信号滤波模块，对两个光电开关输入信号进行滤波，以消除干扰；角度计数及修正模块，对步进电机转动步数进行累计，正转时累加，反转时累减，并通过光电开关信号对当前累计步数值进行修正；

DSP上电后执行整个运动范围转动，寻找零位，并记录零位位置；DSP根据FPGA反馈的当前角度值与目标位置，通过PID算法生成步进电机的速度值，并发送给FPGA；

光电开关共2个，安装在电机侧，2个光电开关配合挡片使用，挡片与光电开关组合能够实现-4°、+4°、-22°以及+22°的位置切入切出响应。

2.如权利要求1所述的基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，步进电机控制模块可设置步进电机工作状态为使能、运行方向和电流选择，同时通过DSP下发的速度指令控制步进电机转速。

3.如权利要求1所述的基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，对于脉冲电平小于10us的信号认为是干扰信号，予以滤除。

4.如权利要求1所述的基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，光电开关信号滤波模块当两个输入信号有高低电平变化时，分别进行10us的采样计数处理，若10us内出现相反电平，则计数器清零，直到计数器计满10us则认为信号稳定。

5.如权利要求1所述的基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，角度计数及修正模块的角度计数由计数器实现，首先判定信号确定电机运行方向，累加或累减；通过检测信号上升沿对计数器加和减操作，角度修正通过检测信号实现，并对计数器修正。

6.如权利要求1所述的基于步进电机和光电开关的随动控制装置，其特征在于，步进电机选用两相式步进电机。